2017-11-06
Два одинаковых вольтметра показывают в схемах а) и б) (см. рис.) одинаковые напряжения U = 10 В. Определить напряжение источника питания $U_{0}$.
Примечание: показание вольтметра равно произведению величины протекающего через него тока на его сопротивление.
Решение:
Обозначим сопротивление вольтметра через $r$. Тогда токи через сопротивление $R$ согласно закону Ома в схемах а) и б) (см. рис.) будут:
$I_{1} = \frac{U_{0}}{R + 2r}, I_{2} = \frac{U_{0}}{R + \frac{r}{2}}$.
Поскольку сопротивления вольтметров одинаковы, то ток, протекающий по каждому из них во второй схеме, равен $I_{2}/2$. Так как показание вольтметра равно произведению величины протекающего через него тока на его сопротивление, можем записать:
$V = \frac{U_{0}}{R + 2r} r, V = \frac{1}{2} \frac{U_{0}}{ \left ( R + \frac{r}{2} \right )} r$,
откуда $R + 2r = 2R + r$, т.е. $r = R$ и $U_{0} = 3V = 30 В$.